import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * 面试题35：复杂链表的复制
 */
public class Offer_35 {
    /**
     * 方法二：拼接 + 拆分（精选题解）
     * <p>
     * 时间复杂度：O(n)，三次遍历
     * <p>
     * 空间复杂度：O(1)
     */
    public Node copyRandomList(Node head) {
        if (head == null) {
            return null;
        }

        Node cur = head;
        // 复制各节点，并构建拼接链表
        while (cur != null) {
            Node tmp = new Node(cur.val);
            tmp.next = cur.next;
            cur.next = tmp;
            cur = tmp.next;
        }

        cur = head;
        // 构建各新节点的 random 指向
        while (cur != null) {
            if (cur.random != null) {
                cur.next.random = cur.random.next;
            }
            cur = cur.next.next;
        }

        // 拆分两链表
        // pre 指向原链表的头节点，ans 指向新链表的头节点
        Node pre = head, ans = head.next;
        cur = head.next;
        while (cur.next != null) {
            pre.next = pre.next.next;
            cur.next = cur.next.next;
            pre = pre.next;
            cur = cur.next;
        }
        // 单独处理原链表尾节点
        pre.next = null;
        // 返回新链表头节点
        return ans;
    }

    /**
     * 方法一：哈希表（精选题解）
     * <p>
     * 时间复杂度：O(n)，两次遍历
     * <p>
     * 空间复杂度：O(n)
     */
    public Node copyRandomList1(Node head) {
        if (head == null) {
            return null;
        }

        Node cur = head;
        // key 为原链表中的节点，value 为新链表中对应的节点
        Map<Node, Node> map = new HashMap<>();
        while (cur != null) {
            // 复制节点，构建 原链表 与 新链表 的映射
            map.put(cur, new Node(cur.val));
            cur = cur.next;
        }

        cur = head;
        // 构建新链表的 next 和 random 指向
        while (cur != null) {
            map.get(cur).next = map.get(cur.next);
            map.get(cur).random = map.get(cur.random);
            cur = cur.next;
        }
        // 返回新链表的头节点
        return map.get(head);
    }

    class Node {
        int val;
        Node next;
        Node random;

        public Node(int val) {
            this.val = val;
            this.next = null;
            this.random = null;
        }
    }
}
